Důležitým faktorem při stavbě budovy je výběr místa. Vybrané místo není vždy ideální pro stavbu stavby – proto je nutné použít určité technologie k její ochraně.
Monolitický základ na zvlněné půdě
Tento článek podrobně prozkoumá konstrukci základů na zvednutých půdách. Dozvíte se vlastnosti tohoto typu zeminy, způsoby snížení jeho negativního vlivu a také vhodné typy základů pro ně – základy TISE, deskové a pásové základy.
Obecné informace a vlastnosti
Existují určité typy problematických zemin, které mají negativní vnější vliv na základy na nich postavené, v důsledku čehož jsou na základy kladeny další požadavky na pevnost a spolehlivost. Jedním z těchto typů je těžká půda.
Zkypření půdy je vlastnost půdy zvětšovat svůj objem, což se projevuje výhradně v chladném období, v důsledku zamrzání velkého množství vody uvnitř půdy. Voda, kterou je půda nasycena, mění se v led, zvětšuje svůj objem, což nevyhnutelně vyvolává deformaci půdy.
Vzdouvání není charakteristické pro všechny typy půd, ale pouze pro ty, které obsahují velké množství vysoko položené podzemní vody. Čím vyšší je míra potenciálního zvednutí zeminy, tím hlouběji je nutné základ založit, pokud mluvíme o mělkých pásových základech na zvednutých půdách, lze je stavět pouze s přihlédnutím k řadě přísných technických požadavků, o kterých bude pojednáno v tento článek.
Obecným pravidlem, podle kterého můžete i na nejproblematičtější zvedající půdě vlastníma rukama vybudovat spolehlivý základ, je následující: „Základ musí v zimě ležet v půdě níže, než je hloubka jejího zamrznutí a při zároveň je nutné zajistit potřebné zpevnění základu výztuží nebo jinými dostupnými způsoby“
Vliv zvedání půdy na založení budovy
Když nastane chladné období, půda, ve které je základ umístěn, se začne rozšiřovat kvůli zamrznutí vody v ní.
V důsledku nárůstu objemu půdy, který je doprovázen přeměnou kapaliny na led, může základna budovy stoupat nahoru – to platí pro všechny domy, dokonce i pro cihlové budovy s velmi vysokou hmotností.
Jakákoli deformace, jak jste pochopili, negativně ovlivňuje trvanlivost a pevnost budovy, ale hlavní problémy začínají ne, když půda zamrzne, ale když rozmrzne.
Nadzvedávání půdy v důsledku nízkých teplot
Na jaře při odtávání vlhkosti dochází ke zmenšení objemu zeminy, v důsledku čehož dochází k sesedání nosné konstrukce stavby. Olej do ohně přilévá fakt, že sesedání probíhá nerovnoměrně, což vyvolává deformaci budovy a rychlý vznik havarijní situace, kdy je provoz budovy nemožný.
Pokud je základ položen podle výše uvedeného pravidla, pod úrovní mrazu půdy, pak v zimě zažije stejné zvedavé síly, ale jejich vliv nebude přicházet zespodu, vytlačovat nosnou konstrukci ze země, ale tangenciálně, s kterou lze bez problémů provést desku vyrobenou podle všech pravidel nebo dobrý pásový základ.
Metody pro snížení negativního dopadu zvedání
Když je nutné stavět základy na zvednutých půdách, stavebníci se velmi často uchylují k malým technologickým trikům, které pomáhají minimalizovat negativní dopad vlastností zeminy na založení stavby.
Důsledek zvedání zeminy na založení budovy
Existuje pět hlavních metod, které v této věci vykazují největší účinnost. Navíc tyto metody nevyžadují použití žádného speciálního vybavení a lze je snadno implementovat vlastníma rukama. Podívejme se na ně podrobněji:
Vytvoření vrstvy ložního prádla
To lze provést jednoduše nasypáním směsi drceného kamene a písku do výkopu, ve kterém bude postavena nosná konstrukce budovy. Můžete použít i jiné typy lůžkovin, hlavní je, že materiály k tomu použité nemají zvedací vlastnosti. Pro snížení bočního zdvihu má smysl zasypat podél obvodu bočních stěn základu.
Výstavba základů s hladkými stěnami
Čím nižší je úroveň adheze (adheze) základových zdí a půdy, tím méně negativní dopad bude mít zvedání na základnu budovy, protože hmoty zeminy prostě nebudou moci ulpívat na základu. Tyto požadavky dobře splňuje deskový základ založený na monolitické železobetonové desce. Kombinací této metody s výše uvedenou podestýlkou je zajištěna velmi vysoká účinnost proti nadzvedávání.
Vytvoření základu s rozšířením
Implementace této technologie zaručuje zvýšení stability základu v půdních hmotách, čímž se snižují negativní důsledky zvedání. Tuto metodu lze realizovat vlastníma rukama pro většinu běžných základů, které se budují v problematických půdách – pilotové (z vrtaných pilot), pásové a sloupové.
Tepelná izolace
Tato metoda může být realizována v přítomnosti suterénu, který je typický pro pásové základy a do určité míry pro pilotové základy. Účinnost této metody je dána skutečností, že komplex tepelné izolace podél vnějšího obvodu podlahy suterénu a dobrý topný systém uprostřed snižují sílu zvedání na stěny budovy.
Hluboký drenážní systém a hydroizolace
Výpočet a návrh systému odvodnění stěn se nejlépe provádí ve fázi výstavby základů, protože v tomto případě se vyhnete nutnosti opakovaně kopat výkopy pro drenážní trubky.
Hluboká drenáž pro základovou desku
Správně vybavený drenážní systém hlubokých základů umožňuje efektivní odvod podzemní vody ze základů budovy, což výrazně snižuje procesy zvedání v chladném období. Má také smysl pokrýt základ budovy hydroizolační vrstvou, což bude mít pozitivní vliv na trvanlivost základu, protože betonové a výztužné konstrukce již nebudou podléhat negativním účinkům látek obsažených v podzemní vodě.
Sloupový základ na zdvižené půdě (základ TISE)
Uspořádání sloupovitého základu na zvednutých půdách má smysl, pokud plánujete postavit malou jedno nebo dvoupatrovou cihlovou budovu. Základ TISE při nízkých materiálových nákladech ve srovnání s jinými typy základů zaručuje vysokou úroveň spolehlivosti a stability.
Sloupový základ vytvořený technologií TISE vrtákem TISE-F je konstruován pomocí pilot rozšířených ve spodní části, což má pozitivní vliv na jeho únosnost. Zpevnění takového základu zaručuje přítomnost mříže, která není umístěna v samotné půdě, ale je zvednuta 10-15 centimetrů nad ní, což pomáhá chránit nosnou konstrukci budovy před smršťováním a vzestupem v důsledku změn objemu kypřená půda.
Cihlový dům na základ TISE
Vyvýšená mříž, která je charakteristickým znakem základů TISE, se provádí nalitím betonu do prkenného bednění. V tomto případě musí být mříž vyrobena ve zpevněné formě, což výrazně zvyšuje její nosnost. Na roštu jsou položeny nosné stěny budovy, jejichž celková hmotnost je rovnoměrně rozložena mezi piloty. Kromě toho, že není citlivá na vztlakové účinky vzedmuté půdy, umožňuje vyvýšená mříž minimalizovat dopady vibrací na dům.
Základ pomocí technologie TISE lze postavit vlastníma rukama, a to i bez přítomnosti speciálního vybavení – vrtačky TISE-F. Může být vyroben na základě technologie výstavby vrtaných pilot s rozšířením, které lze provést pomocí takových typů zařízení, jako je plynová vrtačka, elektrická vrtačka nebo běžná zahradní vrtačka s prodlužovací tyčí.
Deskový základ na zdvižené půdě
Jednou z nejoptimálnějších možností základů, které lze racionálně použít na zvedající se půdě, je základová deska. Tento základ je založen na monolitické desce nebo pásové železobetonové mříži, která zabírá celou plochu objektu.
Monolitická deska umožňuje stavět mělké základy na zvednutých půdách, protože má schopnost vyrovnávat změny objemu půdy a její horizontálně-vertikální pohyb.
Monolitický deskový základ pro cihlový dům
Mezi výhody deskových základů patří:
- Maximální nosnost přesahující jakýkoli typ základů;
- Odolnost vůči bobtnání a pohybu půdy;
- Solidnost a jednoduchost designu;
- Odolnost vůči negativnímu vlivu taveniny a podzemní vody;
- Možnost uspořádání přízemí;
Skutečná nevýhoda takového základu je pouze jedna – spotřeba materiálů, vysoce kvalitní deska vyžaduje velké množství betonu a výztuže, což s sebou nese značné finanční náklady. Dlaždicová základna se však snadno konstruuje a lze ji bez problémů vytvořit vlastníma rukama, s požadovaným minimem – míchačkou na beton.
Vlastnosti výpočtu
Různé typy základů mají různé nuance výpočtu, například bude vypočítán pásový základ na zvednutých půdách.
Jako stavbu ke stavbě vezmeme klasický dům o rozměrech: V – 4 m, Š – 5 m, H – 10 m, který bude mít dvě nosné stěny, z nichž každá bude 3 m dlouhá a výška 4 m. Dle projektu založení Stavba bude provedena formou monolitického betonového pásu o hloubce 70 cm a šířce 40 cm, vyztuženém výztužným rámem. Rám se bude skládat ze dvou pásů po pěti prutech a propojkách o délce 25 cm, rozteč propojek je 50 cm.
Potřebujeme výpočty, abychom mohli určit rozměry a hmotnost budoucího základu a porovnat jeho únosnost s tabulkovými údaji pro stávající typ zeminy.
- Vypočítáme rozměry základů podél vnějšího obrysu domu: 3+3+5+5+10+10= 36 m. Vzhledem k tomu, že pásový základ bude nalit nejen podél vnějšího obrysu, ale také podél vnitřních stěn , je nutné s nimi počítat;
- Dále vypočítáme objem základu na základě skutečnosti, že jeho šířka bude 40 cm a výška 70 cm: V = 36 * 0.4-0.7 = 10.08 metrů krychlových;
- Od celkového objemu odečteme výztuž, jejíž délka každého pásu je 10-0.5-0.5 = 9 m.
- Vzhledem k tomu, že pro vyztužení budou použity dva pásy složené z 5 tyčí s propojkami, vypočítáme celkovou délku pásů: 2*(9*2+4*2+2.5*2)= 62 metrů;
- Protože každý pás má 5 tyčí, je možné vypočítat celkovou délku potřebné výztuže: 62*5=310 metrů;
- Vypočítáme horizontální propojky, které budeme potřebovat: 9 / 0.5 +1 = 19; 4/0,5 +1 = 9; 2,5 / 0,5 +1 = 6. Tzn., že na jeden pásek budeme potřebovat: 19*2+9*2+6*2 = 68 svetrů dlouhých 25 cm Délka propojek na jeden pásek bude: 68 * 0,25 = 17 m; pro všechny pásy: 17*2 = 34 m;
- Vypočítáme vertikální propojky (s ohledem na to, že na každé straně pásů potřebujete 68 kusů, 40 cm dlouhé): (68+68)*0.4 = 54.5 metru;
- Nyní můžeme vypočítat celkovou délku výztuže, kterou budeme potřebovat k vyztužení základového pásu: 310 + 54.5 + 34 = 388.4 m;
- Dále vypočítáme plochu průřezu výztuže: 3.14 * 0.000036 (k) = 0.00011, což nám umožňuje vypočítat objem výztuže: 0.00011 * 388.4 = 0.04 metrů krychlových;
- Od celkového objemu základu odečteme objem výztuže, což nám umožňuje zjistit objem cementu: 10.08 – 0.04 = 10 metrů krychlových;
- Na základě skutečnosti, že hustota cementu je 2.5 tuny na m3 a výztuž 7.8 tuny, vypočítáme celkovou hmotnost konstrukce: (10*2.5)+(0.04*7.8)=25,624 tun.
Krok za krokem vytvoření pásového základu vlastníma rukama (video)
Hnětá zemina je hmota zeminy, která se v zimě roztahuje a vyvíjí silný tlak na základové zdi. Vede k destrukci struktury, jejímu „vytlačení“ z jámy.
Vliv zvedacího tlaku na základ
Existují typy konstrukcí pro stavbu v takových podmínkách a seznam pravidel pro práci: od správné hloubky založení až po vyztužení.
Výpočet intenzity zvedání na místě
Chcete-li vypočítat stupeň zvednutí půdy na staveništi vlastními rukama, potřebujete použijte vzorec: E = (H – h) / h , kde:
- E – odpovídá stupni zvednutí půdy;
- h – výška hmoty půdy před zamrznutím;
- H – výška hmoty půdy po promrznutí.
Pro výpočet stupně je nutné provést příslušná měření v létě i v zimě. Půdu lze považovat za nadzvedávání jehož výška se změnila o 1 cm při zamrznutí o 1 m. V tomto případě bude „E“ rovno koeficientu 0.01.
Půdy s vysokým obsahem vlhkosti jsou náchylnější k vzdutí. Když mrzne, expanduje do stavu ledu a tím zvedne úroveň země. Za těžké půdy se považují: jílovité půdy, hlinité a písčité hlíny. Jíl díky přítomnosti velkého množství pórů dobře zadržuje vodu.
Co je to nadýmání půdy a proč je nebezpečné? (video)
Jak odstranit účinky zvedání na zemi?
Existují jednoduché způsoby, jak odstranit zvednutí kolem základu vlastními rukama:
- Nahrazení vrstvy zeminy pod a kolem základny nezdvihající se vrstvou.
- Položení základu na hmotu půdy pod mrazovou vrstvou.
- Izolace konstrukce, aby se zabránilo promrzání půdy.
- Odvodnění.
První metoda je nejnáročnější. K tomu je nutné vykopat základovou jámu v hloubce pod úrovní mrazu země, odstranit vzdouvající se zeminu a na její místo naplnit silně zhutněným pískem.
Vykazuje vysokou nosnost a nezadržuje vlhkost. Díky velkému objemu výkopových prací je nejméně populární, ačkoli je to účinný způsob, jak bojovat proti zvednutí. Tato technika je účinná pro pokládku nízkopodlažních budov, mělkých výklenků, například stodoly.
Charakteristickým rysem druhé metody je odstranění vlivu zvedání na základnu základu, ale její zachování při vystavení stěnám základu. V průměru je boční tlak na stěny 5 t/1 m2. S jeho pomocí můžete stavět cihlové domy.
Třetí metoda vám umožňuje vytvořit mělký základ pro soukromý dům vlastníma rukama v podmínkách zvedání. Podstatou metody je položit izolaci po obvodu základu do celé jeho hloubky. Výpočet materiálu se provádí následovně: pokud je jeho výška 1 m, pak by šířka izolace měla být 1 m.
Chcete-li odvádět vodu kolem domu nebo stodoly, musíte vybudovat drenáž. Jedná se o příkop ve vzdálenosti 50 cm od objektu, jehož hloubka je shodná s úrovní konstrukce. Do drenážního příkopu se v technickém sklonu položí děrovaná trubka, která se obalí geotextilií a poté se naplní štěrkem a hrubým pískem.
Níže budeme zvažovat typy základen, které lze použít na půdě náchylné k zvednutí.
Mělký pásový základ na těžkých půdách
Efektivní způsob, jak vytvořit pevný základ pro dům nebo stodolu, je mělký (nízká hloubka) pásový základ na zvednutých půdách. Jedná se o betonový pás s armovacími prvky, uspořádaný po celém obvodu objektu a v místech, kde leží nosné stěny.. Chcete-li vytvořit mělký základ vlastníma rukama, musíte provést následující kroky:
- , hloubka 50-70 cm Šířka se vypočítá na základě šířky samotného základu plus bednění, izolace nebo hydroizolace a také dekor.
- Položte svahy otevřeného příkopu hydroizolací. K tomuto účelu se používá střešní lepenka a fólie.
- Výkop naplňte vrstvami zhutněného písku, každá 20-30 cm. Pro zhutnění je materiál pravidelně navlhčen vodou.
- Umístěte bednění z jakéhokoli dostupného materiálu (deska, vrstvená překližka).
- Na písek položte hydroprotektivní bariéru.
- Vyrobte výztužný pás o průměru tyče 12 mm.
- Vyplňte mělký základ betonovou maltou.
- Položte druhou vrstvu výztužného pásu do mělkého základu pomocí tekuté malty (funkce, kterou vyžaduje pouze mělký typ základu)
Ke spojení výztuže se nepoužívá svařování. Aby byl nezasypaný základ pevnější, používá se drát o délce 20 cm.
Sloupovité založení na těžkých půdách
Strukturu lze použít k položení domu nebo stodoly na těžkých půdách, jejichž úroveň mrazu nepřesahuje jeden a půl metru. Sloupový základ byl založen na hotových pilotách. Jejich výška dosahuje 3-4 m.
Pásový základ s drenáží na zdvižené půdě
Pokud plánujete postavit malou budovu, pak jsou efektivní takové typy pilot, jako jsou ražené dřevěné nebo železobetonové, stejně jako šroubové. Dřevo je méně odolný materiál pro účely základů.
Sloupovitý základ je položen pod úrovní zamrznutí půdy, takže je zachován pouze boční zvedání tlak. Ve srovnání se zakopanými pásovými konstrukcemi je to nevýznamné, protože plocha hromady je menší.
Ze všech typů základových pilířů jsou nejvhodnější šroubové piloty pro základy. Chcete-li s jejich pomocí vytvořit sloupcový základ, nemusíte vrtat studny. Veškerou práci udělají čepele šroubů.
Všechny vodnaté typy zeminy jsou přístupné struktuře hromady: bažinaté, vlhké oblasti. Pro zajištění tuhosti budovy jsou pilíře spojeny podpěrnými kotevními plošinami. K tomu jsou pilíře přišroubovány do země.
Na jejich povrchu je třeba vytvořit bednění, položit výztužný rám prošitý kovovým drátem a naplnit jej betonovou směsí. Výpočet úrovně betonového pásu se rovná povrchu půdy nebo mírně pod.
Technologie TISE je nový způsob, jak bojovat proti zvedání
Pro položení základů vlastníma rukama je nejdostupnějším designem TISE. Jedná se o podpěrně-sloupový základ, jehož piloty jsou spojeny mříží. Dláto lze použít pro cihlové, rámové nebo kamenné konstrukce.
Mezi výhody pokládání pilot TISE vlastníma rukama: hospodárnost (ve srovnání mělkého pásového základu a TISE je rozdíl 4krát ve prospěch druhého), schopnost obejít se bez speciálního vybavení a elektřiny a možnost pohodlné pokládání komunikací.
Odolnost konstrukce TISE proti nadzvedávání je zajištěna přítomností prostoru mezi roštem a půdou. S jeho pomocí můžete minimalizovat sklon staveniště, například použijte jeho stupňovité provedení, pokud je sklon staveniště větší než 10˚.
TISE základ na vzdouvající se půdě
Základ TISE je nutně zesílen podél obvodu pásky. Počet tyčí se vypočítá tak, aby jejich celkový průměr byl 8 cm. Pomocí výztuže je třeba vyrobit dva pásy: horní a spodní.
Bednění pro konstrukce TISE se provádí následovně:
- Zakryjte pilíře hydroizolací.
- Umístěte dřevěné kůly do země tak, aby jejich horní bod souhlasil s nulovou úrovní.
- Zakryjte celou šířku mřížky a zasypte pískem.
- Přibijte desky ke kolíkům a zarovnejte je na nulovou úroveň.
- Bednění TISE chraňte hydroizolací.
Deskový základ v podmínkách zvedání
Existují i jiné způsoby, jak postavit základ na zvednutých půdách. Kromě TISE se používají mělké a sloupové základy deskové. Jedná se o monolitickou železobetonovou desku, která odolává zvedání díky velké ploše základny.
Je efektivní při jednoduchém návrhu budovy, kdy základem je čtverec nebo obdélník. Výpočet materiálů ukazuje, že se jedná o nejdražší, ale neméně spolehlivý typ konstrukce. Vyrobeno z betonu nebo železobetonu.
Monolitický základ vyžaduje nízkou základnu. Výpočet šířky monolitické desky se provádí v závislosti na tom, jaký materiál se používá pro stavbu stěn.
Průměrný ukazatel odpovídá parametrům od 15 do 35 cm, 15 cm je vhodné například pro dřevěné konstrukce a 20 cm pro zděné. Pro uložení inženýrských sítí v desce se předem vyrobí otvory příslušného průměru.
Jaký typ základu zvolit – mělký, sloupový, deskový nebo TISE – závisí na možnosti použití technologie, velikosti domu, jeho konfiguraci a finančních možnostech developera.
